高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于傾斜度測量【技術領域】，涉及一種高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)。解決了現(xiàn)有技術中不能夠雙軸向測量物體傾斜度等技術問題。包括遠程監(jiān)測裝置和至少一個雙軸傾斜度檢測裝置，雙軸傾斜度檢測裝置與遠程監(jiān)測裝置之間通過無線通訊方式相連，雙軸傾斜度檢測裝置包括控制電路板，控制電路板上設有中央處理器和兩個相互垂直布置的傾斜度傳感器，兩個傾斜度傳感器設置在同一平面上且同時工作從而實現(xiàn)雙軸數(shù)據(jù)采集，傾斜度傳感器與中央處理器相連。其優(yōu)點在于：可測量雙軸向的傾角度，實現(xiàn)了平面傾角度的測量，可遠程監(jiān)控，設計合理，結構簡單，使用方便，精度高，穩(wěn)定性好，節(jié)約了人力物力，實用性強，利于工業(yè)化推廣。
【專利說明】高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于傾斜度測量【技術領域】，涉及一種高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]由于地理、環(huán)境、氣候及人為因素等原因，高層建筑、橋梁和高鐵等在長期使用時，可能出現(xiàn)沉降、變形，輕者將出現(xiàn)大裂縫、傾斜，重者將發(fā)生坍塌而造成嚴重的后果。實時監(jiān)測高層建筑、橋梁和高鐵等的健康狀況，確定影響其健康的關鍵參數(shù)，并進行及時處理，將有效避免大事故的發(fā)生。傾斜度是高層建筑、橋梁和高鐵等的一個重要健康參數(shù)之一，實時對高層建筑、橋梁和高鐵的傾斜度監(jiān)測是工程建設中必不可少的環(huán)節(jié)。然而，現(xiàn)有技術中的測量工具較為原始，往往需要人進行精確判斷，在對高層建筑、橋梁和高鐵等的健康狀況進行定期檢測時，因為高層建筑、橋梁和高鐵等分布范圍廣、數(shù)量巨大和氣候地理環(huán)境千差萬另IJ，將消耗大量的人力物力，精確測量往往難以實現(xiàn)，測量過程極為不便，數(shù)據(jù)需要人工記錄和計算分析，不能夠及時進行預警。
[0003]為了對現(xiàn)有技術進行改進，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種新型便攜式物體傾斜檢測裝置[申請?zhí)?CN201220194238.9]，包括依次連接的物體信息數(shù)據(jù)采集單元、物體傾斜角度采集單元、數(shù)據(jù)處理電路、數(shù)據(jù)顯示及報警電路、數(shù)據(jù)存儲打印單元以及有線或無線通信單元，所述數(shù)據(jù)存儲打印單元包括數(shù)據(jù)存儲器和第一打印設備；所述第一打印設備與所述數(shù)據(jù)存儲器連接，所述數(shù)據(jù)存儲器分別與所述數(shù)據(jù)顯示及報警電路、有線或無線通信單元連接
[0004]上述方案雖然在一定程度上解決了現(xiàn)有技術的不足，能夠測量物體的傾角度，但是設計較為復雜，只能測量單方向的傾角度，而不能實現(xiàn)平面傾角度的測量，設計不夠合理，實用性差，不利于工業(yè)化推廣。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種能夠測量物體雙軸向傾斜度，測量精度高，且能實現(xiàn)遠程監(jiān)測的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用了下列技術方案:本高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括遠程監(jiān)測裝置和至少一個雙軸傾斜度檢測裝置，所述的雙軸傾斜度檢測裝置與遠程監(jiān)測裝置之間通過無線通訊方式相連，所述的雙軸傾斜度檢測裝置包括控制電路板，在控制電路板上設有中央處理器和兩個相互垂直布置的傾斜度傳感器，兩個傾斜度傳感器設置在同一平面上且同時工作從而實現(xiàn)雙軸數(shù)據(jù)采集，所述的傾斜度傳感器與中央處理器相連。所述的雙軸傾斜度檢測裝置通過兩個傾斜度傳感器采集物體平面雙軸向傾斜度，再將得到的傾斜度信號通過無線通訊方式傳輸?shù)竭h程監(jiān)測裝置進行分析和監(jiān)控。
[0007]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的傾斜度傳感器為模擬量信號采集傳感器，所述的控制電路板上設有A/D轉換模塊，所述的傾斜度傳感器通過A/D轉換模塊與中央處理器相連。A/D轉換模塊將模擬信號轉換成數(shù)字信號傳輸?shù)街醒胩幚砥鳌?br> [0008]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的控制電路板上設有能與遠程監(jiān)測裝置進行數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)場無線傳輸模塊，所述的現(xiàn)場無線傳輸模塊與中央處理器相連?，F(xiàn)場無線傳輸模塊能夠通過無線通訊方式將中央處理器接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)測裝置進行分析和監(jiān)控。
[0009]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的傾斜度傳感器為SCA103T，所述的A/D轉換模塊為AD7705，所述的中央處理器為單片機STC90C52，所述的現(xiàn)場無線傳輸模塊為APC220-43。其中，SCA103T為芯片型號，測量靈敏度為16v/g，測量范圍較大，精度高；AD7705則應用于低頻測量的2/3通道的模擬前端，該器件可以接受直接來自傳感器的低電平的輸入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出；單片機STC90C52為控制核心，執(zhí)行系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收；APC220-43為多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊，使用時可根據(jù)需要設置不同的工作頻率，避免監(jiān)測系統(tǒng)之間的相互干擾。
[0010]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的控制電路板上設有工作指示燈、控制開關和電源接口，所述的電源接口與供電機構相連且控制開關連接在電源接口與供電機構之間。工作指示燈指示系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，通過控制開關控制系統(tǒng)的電源通斷。
[0011 ] 在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的控制電路板設置在殼體內且現(xiàn)場無線傳輸模塊的天線延伸至殼體外，所述的供電機構為內置電源、外接電源、太陽能發(fā)電電源、風能發(fā)電電源中的任意一種或多種的組合?，F(xiàn)場無線傳輸模塊的天線延伸至殼體外利于數(shù)據(jù)的傳輸。
[0012]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的遠程監(jiān)測裝置包括主機且主機能與雙軸傾斜度檢測裝置進行數(shù)據(jù)交換并將數(shù)據(jù)進行存儲和處理，所述的主機上連接有顯示器和用于調整監(jiān)測時間間隔的輸入模塊。主機和雙軸傾斜度檢測裝置以無線通訊方式傳輸數(shù)據(jù)更為方便，不論被測的高層建筑、橋梁和高鐵等分布范圍多廣、數(shù)量多巨大和氣候地理環(huán)境多惡劣，都可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，節(jié)約了人力物力，實時測量的傾斜度數(shù)據(jù)以表格和圖表的形式顯示在顯示器上，并能根據(jù)需要將測量數(shù)據(jù)以EXCEL形式保存，除此之外，所述的輸入模塊還可以設定傾角度安全值的范圍，當傾斜角度超過設定的上限值或下限值時，主機將發(fā)出預警，所述的預警方式可為報警指示燈，當報警指示燈亮紅燈，并能顯示超限的最大值或最小值發(fā)生的時間。
[0013]在上述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的傾斜度傳感器設置在控制電路板的中心區(qū)域。傾斜度傳感器設置在控制電路板的中心區(qū)域，受力均衡，可以有效提高信號準確度。
[0014]與現(xiàn)有的技術相比，本高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點在于:可測量雙軸向的傾角度，實現(xiàn)了平面傾角度的測量，可遠程監(jiān)控，解決了高層建筑、橋梁和高鐵等的健康檢測受空間位置、距離等因素的限制，同時為大型機械設備如吊車、起重機和澆注機等臂梁傾斜度、底座水平的測量和高精密設備的直線度測量、校準及定位，提供技術支持，設計合理，結構簡單，使用方便，精度高，穩(wěn)定性好，節(jié)約了人力物力，實用性強，利于工業(yè)化推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型提供的結構框圖。
[0016]圖2是本實用新型提供的雙軸傾斜度檢測裝置的結構示意圖。
[0017]圖中，遠程監(jiān)測裝置1、雙軸傾斜度檢測裝置2、控制電路板3、中央處理器4、傾斜度傳感器5、A/D轉換模塊6、現(xiàn)場無線傳輸模塊7、工作指示燈8、控制開關9、電源接口 10、供電機構11、主機12、顯不器13、輸入模塊14。
【具體實施方式】
[0018]如圖1-2所示，本高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括遠程監(jiān)測裝置I和至少一個雙軸傾斜度檢測裝置2，雙軸傾斜度檢測裝置2與遠程監(jiān)測裝置I之間通過無線通訊方式相連，雙軸傾斜度檢測裝置2包括控制電路板3，在控制電路板3上設有中央處理器4和兩個相互垂直布置的傾斜度傳感器5，兩個傾斜度傳感器5設置在同一平面上且同時工作從而實現(xiàn)雙軸數(shù)據(jù)采集，傾斜度傳感器5與中央處理器4相連。雙軸傾斜度檢測裝置2通過兩個傾斜度傳感器5采集物體平面雙軸向傾斜度，再將得到的傾斜度通過無線通訊方式傳輸?shù)竭h程監(jiān)測裝置I進行分析和監(jiān)控。
[0019]其中，傾斜度傳感器5為模擬量信號采集傳感器且設置在控制電路板3的中心區(qū)域，控制電路板3上設有A/D轉換模塊6，傾斜度傳感器5通過A/D轉換模塊6與中央處理器4相連。傾斜度傳感器5設置在控制電路板3的中心區(qū)域可以提高信號準確度，A/D轉換模塊6將模擬信號轉換成數(shù)字信號傳輸?shù)街醒胩幚砥??？刂齐娐钒?上設有能與遠程監(jiān)測裝置I進行數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)場無線傳輸模塊7，現(xiàn)場無線傳輸模塊7與中央處理器4相連，現(xiàn)場無線傳輸模塊7能夠通過無線通訊方式將中央處理器4接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)測裝置I進行分析和監(jiān)控。作為優(yōu)選，傾斜度傳感器5為SCA103T，A/D轉換模塊6為AD7705，中央處理器4為單片機STC90C52，現(xiàn)場無線傳輸模塊7為APC220-43。其中，SCA103T為芯片型號，測量靈敏度為16v/g，測量范圍較大，精度高；AD7705則應用于低頻測量的2/3通道的模擬前端，該器件可以接受直接來自傳感器的低電平的輸入信號，然后產(chǎn)生串行的數(shù)字輸出；單片機STC90C52為控制核心，執(zhí)行系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收；APC220-43為多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊，使用時可根據(jù)需要設置不同的工作頻率，避免監(jiān)測系統(tǒng)之間的相互干擾。
[0020]作為一種改進，控制電路板3上設有工作指示燈8、控制開關9和電源接口 10，電源接口 10與供電機構11相連且控制開關9連接在電源接口 10與供電機構11之間，工作指示燈8指示系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，通過控制開關9控制系統(tǒng)的電源通斷。作為一種改進，控制電路板3設置在殼體內且現(xiàn)場無線傳輸模塊7的天線延伸至殼體外，供電機構11為內置電源、外接電源、太陽能發(fā)電電源、風能發(fā)電電源中的任意一種或多種的組合。現(xiàn)場無線傳輸模塊7的天線延伸至殼體外利于數(shù)據(jù)的傳輸。遠程監(jiān)測裝置I包括主機12且主機12能與雙軸傾斜度檢測裝置2進行數(shù)據(jù)交換并將數(shù)據(jù)進行存儲和處理，主機12上連接有顯示器13和用于調整監(jiān)測時間間隔的輸入模塊14。主機12和雙軸傾斜度檢測裝置2以無線通訊方式傳輸數(shù)據(jù)更為方便，不論被測的高層建筑、橋梁和高鐵等分布范圍多廣、數(shù)量多巨大和氣候地理環(huán)境多惡劣，都可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，節(jié)約了人力物力，實時測量的傾斜度數(shù)據(jù)以表格和圖表的形式顯示在顯示器13上，并能根據(jù)需要將測量數(shù)據(jù)以EXCEL形式保存，除此之夕卜，輸入模塊14還可以設定傾角度安全值的范圍，當傾斜角度超過設定的上限值或下限值時，主機12將發(fā)出預警，預警方式可為報警指示燈，當報警指示燈亮紅燈，并能顯示超限的最大值或最小值發(fā)生的時間。
[0021]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0022]盡管本文較多地使用了遠程監(jiān)測裝置1、雙軸傾斜度檢測裝置2、控制電路板3、中央處理器4、傾斜度傳感器5、A/D轉換模塊6、現(xiàn)場無線傳輸模塊7、工作指示燈8、控制開關
9、電源接口 10、供電機構11、主機12、顯示器13、輸入模塊14等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權利要求】
1.一種高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，本監(jiān)測系統(tǒng)包括遠程監(jiān)測裝置(I)和至少一個雙軸傾斜度檢測裝置(2)，所述的雙軸傾斜度檢測裝置(2)與遠程監(jiān)測裝置(I)之間通過無線通訊方式相連，所述的雙軸傾斜度檢測裝置(2)包括控制電路板(3 )，在控制電路板(3 )上設有中央處理器(4 )和兩個相互垂直布置的傾斜度傳感器(5)，兩個傾斜度傳感器(5)設置在同一平面上且同時工作從而實現(xiàn)雙軸數(shù)據(jù)采集，所述的傾斜度傳感器(5)與中央處理器(4)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的傾斜度傳感器(5)為模擬量信號采集傳感器，所述的控制電路板(3)上設有A/D轉換模塊(6)，所述的傾斜度傳感器(5)通過A/D轉換模塊(6)與中央處理器(4)相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制電路板(3)上設有能與遠程監(jiān)測裝置(I)進行數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)場無線傳輸模塊(7)，所述的現(xiàn)場無線傳輸模塊(7)與中央處理器(4)相連。
4.根據(jù)權利要求3所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的傾斜度傳感器(5)為SCA103T，所述的A/D轉換模塊(6)為AD7705，所述的中央處理器(4)為單片機STC90C52，所述的現(xiàn)場無線傳輸模塊(7)為APC220-43。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制電路板(3)上設有工作指示燈(8)、控制開關(9)和電源接口(10)，所述的電源接口( 10 )與供電機構(11)相連且控制開關(9 )連接在電源接口( 10 )與供電機構(11)之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制電路板(3)設置在殼體內且現(xiàn)場無線傳輸模塊(7)的天線延伸至殼體外，所述的供電機構(11)為內置電源、外接電源、太陽能發(fā)電電源、風能發(fā)電電源中的任意一種或多種的組合。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的遠程監(jiān)測裝置(I)包括主機(12)且主機(12)能與雙軸傾斜度檢測裝置(2 )進行數(shù)據(jù)交換并將數(shù)據(jù)進行存儲和處理，所述的主機(12 )上連接有顯示器(13 )和用于調整監(jiān)測時間間隔的輸入模塊(14 )。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的高穩(wěn)定度高精度雙軸傾斜度遠程智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的傾斜度傳感器(5)設置在控制電路板(3)的中心區(qū)域。
【文檔編號】G01C9/00GK203687927SQ201420055774
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】楊濤, 吳斌, 包曉安, 顧小衛(wèi), 任中濤, 胡星 申請人:浙江理工大學